Элитный шунгит

Здравствуйте Олег. Хочу у вас спросить о шунгите элитном. Я искал по интернету информацию о нём, но узнал только.что его добывают вручную и в нём больше фуллеренов и его осталось в малом количестве. Мне бы очень хотелось узнать о его свойствах . Может быть он не расходуется как пишут про шунгитовые окатыши? Может он больше защищает от радиации? Почему его добывают вручную? Сколько его примерно осталось в отличии от обычного чёрного?

Буду очень рад если выс не затруднит ответить на мои вопросы.

Успехов вам в ваших исследованиях.

Игорь.

 ___________________________

Здравствуйте, Игорь!

Шунгит - промежуточный между аморфным углеродом и графитом природный минерал, содержащий углерод (30 масс. %), кварц (45 масс. %) и силикатные слюды (около 20 масс. %). Кроме углерода в состав шунгита входят также SiO₂ (57,0 масс. %), TiO₂ (0,2 масс. %), Al₂O₃ (4,0 масс. %), FeO (2,5 масс. %), MgO (1,2 масс. %), MnO (0,15 масс. %), К₂О(1,5 масс. %), S (1,2 масс. %).

Шунгиты различаются по составу минеральной основы (алюмосиликатной, кремнистой, карбонатной) и количеству шунгитового углерода. Шунгитовые породы с силикатной минеральной основой подразделяются на малоуглеродистые шунгитсодержащие (до 5% С), среднеуглеродистые шунгитистые (5 - 25% С) и высокоуглеродистые шунгитовые (25 - 80% С).

Способность шунгита очищать воду известна давно. Фильтры для очистки воды на основе шунгита разрабатываются с 1995 года. Сейчас на рынке отечественных производителей фильтров функционирует несколько фирм, задействованных в производстве бытовых и промышленных фильтров на основе природного минерала шунгита. Установлено, что вода, пропущенная через шунгит, обладает общим оздоравливающим воздействием на организм, уменьшает раздражения кожи, зуд, сыпи, эффективна при вегето-сосудистой дистонии, при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, камнях в почках и др.

Уникальные свойства шунгита определяются структурой и составом образующих его элементов. Шунгитовый углерод образует в породе матрицу, в которой равномерно распределены высокодисперстные силикаты со средним размером около 1 мкм.

Рис. 1. Структура шунгитовой породы

Основу шунгитного углерода представляет многослойная фуллереноподобная глобула, диаметром 10-30 нм (Рис. 3). Фуллерены впервые были открыты в 1985 году при лазерном облучении твёрдого графита. Позже фуллерено-подобные структуры были обнаружены не только в графите, но и в образующейся в дуговом разряде на графитовых электродах саже, а также в шунгите (0,001 масс. %).

Рис. 2. Нанодифракционная микрофотография шунгитового углерода (зонд 0,3 - 0,7 нм.)

Характерной особенностью структуры фуллеренов является то, что атомы углерода расположены в вершинах правильных шестии пятиугольников, покрывающих поверхность формирующейся графитовой сферы или эллипсоида и составляют замкнутые многогранники, состоящие из чётного числа трёхкоординированных атомов углерода, находящихся в состоянии sp² –гибридизации. Атомы углерода, образующие сферу, связаны между собой ковалентной С-С связью, длина которой в пятиугольнике - 0,143 нм, в шестиугольнике – 0,139 нм. Молекулы фуллеренов могут содержать 24, 28, 32, 36, 50, 60, 70 и т.д. атомов углерода (рис. 3). Фуллерены с количеством углеродных атомов n<60 являются неустойчивыми. Высшие фуллерены, содержащие большее число атомов углерода (n<400), образуются в незначительных количествах и часто имеют довольно сложный изомерный состав.

Рис. 3. Разновидности природных и синтетических фуллеренов с различным количеством атомов углерода: С₂₄, С₂₈, С₃₂, С₃₆, С₅₀, С₆₀, С₇₀

Некоторые учёные высказывают предположение о неземном происхождении фуллеренов, которые можно получить лишь в неземных космическим условиях (рис. 4).

Рис. 4. Космические фуллерены

Благодаря сетчато-шарообразному строению природные фуллерены и их синтетические производные являются идеальными сорбентами и наполнителями. Толщина сферической оболочки молекулы фуллерена С_{60  -} 0,1 нм, радиус  - 0,357 нм. Помещая внутри углеродных кластеров разные атомы и молекулы, можно создавать различные материалы и сорбенты с широким спектром физико-химических свойств. В настоящее время на основе фуллеренов синтезировано более 3 тысяч новых соединений. Перспективы развития синтеза фуллеренов связаны с особенностями строения молекул фуллеренов и наличием большого числа двойных сопряженных связей на замкнутой углеродной сфере. Комбинация фуллерена с представителями множества известных классов веществ открывает для химиков-синтетиков возможность получения многочисленных производных этих соединений, которые могут найти применение в различных отраслях промышленности и техники. Фуллерены могут использоваться в нанотехнологии, электронике, медицине, в производстве технической продукции, стали, сплавов, огнеупорных материалов, красок, тонкодисперстных порошков, водоочистке и др. Учитывая радиопротекторные и антиоксидантые свойства фуллеренов обсуждается идея создания лекарственных носителей  на основе фуллеренов, введение которых в организм позволит избирательно воздействовать на пораженные раковой опухолью клетки, препятствуя их дальнейшему размножению. Основным препятствием использования искусственно синтезированных фуллеренов является их высокая стоимость, которая варьирует от 100 до 900 долларов за грамм, в зависимости от их качества и степени чистоты. Поэтому перспективным направлением науки и техники является поиск новых природных фуллерен-содержащих минералов, каким является отечественный шунгит.  

Наличие в шунгите фуллерено-подобных молекул открывает перспективы его дальнейшего использования в различных отраслях промышленности. Лимитирующим фактором при этом остаётся чрезвычайно низкий процент содержания фуллеренов в шунгите (до 0.001 масс. %). Шунгит, благодаря своей структуре и многокомпонентным составом образующих его элементов обладает высокой активностью в окислительно-восстановительных процессах, широким спектром сорбционных и каталитических свойств. Это позволяет эффективно использовать этот минерал в различных окислительно-восстановительных процессах: в т.ч. в металлургии, в доменном производстве литейных высококремнистых чугунов (1 тонна шунгита заменяет 1,3 тонны кокса), в производстве ферросплавов, в производстве фосфора, в производстве карбида и нитрида кремния и др..

Электропроводные свойства шунгитовых пород и способность снижать уровни электромагнитных излучений с частотой 10 кГц – 30 Ггц и электрических полей с частотой 50 Гц позволили создать новые электропроводные материалы на основе шунгита, обладающие радиоэкранирующими и радиопоглощающими свойствами; электропроводные краски, бетоны,  асфальты, отделочные материалы, штукатурные растворы и др. На основе этих материалов из шунгита разработаны электронагреватели, созданы материалы, экранирующие электромагнитные излучения, показана возможность создания новых перспективных строительных материалов и др.

Кроме этого, шунгит благодаря сорбционной активностью по отношению к патогенной микрофлоре, имеет выраженные бактерицидные свойства, что позволяет проводить эффективное обеззараживания питьевой воды этим минералом в водоподготовке и водоочистке. Отмечена его активность по отношению к патогенным сапрофитам, и простейшим. Имеются данные, что после пропускания воды, содержащей кишечную палочку, через шунгит наблюдается почти полное ее удаление (коли-индекс изменяется от 2300 кл/л до 3 кл/л). Из 1785 кл/л простейших (инфузории, коловратки, ракообразные) в исходной воде после обработки шунгитом, наблюдались лишь единичные экземпляры (5 кл/л). Дополнительно к этим качествам, шунгит обладает биологической активностью

Таким образом, сферы применения природного шунгита достаточно широки. Комбинируя свойства этого материала, можно создавать различные перспективные материалы будущего.

С уважением,

К.х.н. О. В. Мосин